ICPICP--OESOES分析原理及应用分析原理及应用邢志清华大学分析中心地址：清华大学理科楼4205电话:62781687Email：xingz@chem.tsinghua.edu.cnxingz@mail.tsinghua.edu.cn2006-5-16☺原子发射光谱发展概况☺ICP-OES的基本原理及仪器结构☺ICP-OES中样品的分解、制备☺应用原子光谱发展概况1860年Kirchhoff利用分光镜发现物质组成与光谱之间关系利用分光镜发现物质组成与光谱之间关系Bunsen两个观点理论一、每个元素被激发时,就产生自己特有的光谱;二、一种元素可以根据它的光谱线的存在而肯定它的存在。根据元素的上述特性,发现了周期表中许多元素：铯(1860)铷(1861)铊(1861)铟(1863)镓(1875)钐(1879)镨(1885)钕(1885)镱(1878)钬(1879)钪(1879)镝(1886)铥(1879)钆(1886)铕(1906)锗(1886)氦(1895)氩(1894)氖(1894)氪(1894)氙(1894)二十世纪初期，结束了发现新元素的时期二十世纪初期，结束了发现新元素的时期19251925年吉拉年吉拉赫赫（（GerlachGerlach）首先提出了谱线的相）首先提出了谱线的相对强度的概念，即用内标法来进行分析。提高了光谱对强度的概念，即用内标法来进行分析。提高了光谱分析的精密度和准确度，为光谱定量分析奠分析的精密度和准确度，为光谱定量分析奠定了基定了基础。础。经验公式：1930-1931，Lomakin-Schiebe(罗马金-塞伯)公式I=acb二十世纪二十世纪7070－－8080年代，直流电弧，交流电弧、电年代，直流电弧，交流电弧、电火花为光源以及计算机联用，进一步提高了光谱分火花为光源以及计算机联用，进一步提高了光谱分析的精密度和准确度，实现了自动化。使光谱定量析的精密度和准确度，实现了自动化。使光谱定量分析在现代分析化学中占有极其重要的地位。分析在现代分析化学中占有极其重要的地位。原子发射光谱仪的基本原理原子光谱是原子内部运动的一种客观反映,原子光谱的产生与原子的结构密切有关。在原子光谱分析时，最被关心的是光谱线波长的选择，以及所选光谱线的强度，而谱线的波长以及影响谱线强度的因素与原子结构密切相关。因此，一个光谱分析工作者有必要对原子结构及辐射跃迁过程有所了解。早在19世纪中，人们已积累了一些原子光谱的实践知识。Bunsen及Kirchhoff最先将分光镜应用于元素的鉴定及分析，并将元素与特征谱线相联系，认识到线光谱是原子发射的。原子发射光谱分析是根据试样物质中气态原子（或离子）被激发以后，其外层电子辐射跃迁所发射的特征辐射能（不同的光谱），来研究物质化学组成的一种方法。常称为光谱化学分析，也简称为光谱分析。Absorption+hv(orhc/λ)-hv(or-hc/λ)Emission1913年Bohr提出了原子结构学说，其要点如下：1、电子绕核作圆周运行，可以有若干个分立的圆形轨道，在不同轨道上运行的电子处于不同的能量状态。在这些轨道上运行的电子不辐射能量，即处于定态。在多个可能的定态中，能量最低的态叫基态，其它称为激发态。2、原子可以由某一定态跃迁至另一定态。在此过程中发射或吸收能量，两态之间的能量差等于发射或吸收一个光子所具有的能量，即hν=E2−E1上式称为Bohr频率条件。式中，E2>E1。如E2为起始态能量，则发射辐-射；如E2为终止态能量，则吸收辐射。h为planck常数（6.6262×1034J·S）。3、原子可能存在的定态只能取一些不连续的状态，即电子只能沿着特定的轨道绕核旋转。Bohr的原子结构学说以及以后的量子力学逐步完善了原子的结构理论。人们认识到：电子在能级间的跃迁时就产生谱线。若电子由低能级向高能级跃迁时就产生吸收光谱，电子由高能级向低能级跃迁时，就产生发射光谱。核外电子从第一激发态返回基态时所发射的谱线称为第一共振发射线。由于基态与第一激发态之间的能级差异最小，电子跃迁几乎最大，故共振发射线最易产生，对多数元素而讲，它是所有发射谱线中最灵敏的（如钠的589.0nm），在原子发射光谱分析中通常以共振线为分析线。E1hvE0原子的激发与电离原子的激发与电离激发能是指气态原子或离子，由基态最低能级过渡到激发态所需的能量，这种过渡称激发；电离能是指从气态原子基态最低能级移去电子至电离状态所需的能量，移去一个电子所需能量称第一电离能，移去二